陈永照

摘要：软土路基广泛分布于我国沿海地区，软土路基施工质量是市政道路建设的重点。本文探讨了市政道路建设中软土路基处理的主要技术方法及适用范围，引用工程实例对软土路基现场处理进行对比分析，旨在为类似项目建设提供技术借鉴。

Abstract： Soft soil subgrade is widely distributed in coastal areas of China. The construction quality of soft soil subgrade is the key point of municipal road construction. This paper discusses the main technical methods and applicable scope of soft soil subgrade treatment in municipal road construction， and compares and analyzes the field treatment of soft soil subgrade with engineering examples， aiming to provide technical reference for similar projects.

关键词：市政道路;软土路基;病害;处理技术

Key words： municipal road;soft subgrade;disease;processing technology

中图分类号：U416.1                                     文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）28-0220-02

1  概述

软土路基多见于沿海、沿湖、多雨地区，地质构成主要为黏土、粉土、淤泥等松软的、颗粒细微的土质。其特点是土质松软、空隙较大、含水量较多、稳定性较差等。本文简单认为：当外部使用荷载、永久荷载施加于路基上，出现大变形及强度破坏的现象，使道路影响范围内的构筑物出现异常下沉、开裂等破坏形式，此种路基可统一归结为软土路基。

厦门市为沿海城市，存在大量因冲积、沉积等外力地质作用形成的松软堆积。主要软基存在形式以淤泥为主，路基含水量高，抗剪强度低、渗透性小，尤其部分市政道路位于吹填造地区域，不稳定因素多。

2  软基处理不当引发的常见病害

软土路基处理不当极易在使用过程中引发各种病害，是导致道路故障的重要原因，软土路基处理不当会造成经济和社会的不良影响。一般来讲，由于软土路基处理不当引发的主要病害归纳为以下几点：

2.1 路基沉降  路面在接受长期的碾压、震动，尤其是较大承重车辆通行的时候容易因为路基强度不足而发生沉降。

2.2 路面开裂  软土路基处理不当导致路基强度不足时，路基变形较大造成路面开裂。降水使路面渗水进入路基，高温干旱天气又使路基当中的水分蒸发，路基成分收缩流失致使开裂不断发展。

2.3 路堤失稳  施工过程中处理不当，如采用超标土，压实度不够等问题;洪水、地下水等水体的侵蚀、渗透作用导致路基掏空;运营过程中汽车超载超过设计标准等，造成路堤失稳。

3  软土路基主要处理技术

经过长期的工程实践，软土路基处理形成了多种工法。本文结合多数施工企业的施工实践经验及有关学者的研究成果将主要处理技术总结归纳如下：

3.1 换填垫层法  在软弱土层厚度不大时，可将路基处理范围内的软弱土层部分整体移除，换填稳定性能好、强度合适的材料称为换填或垫层法。换填后可以降低路基压缩性，提高工程特性，减少沉降量。此法不宜用于软弱土层厚度过大的情况，否则换填处理产生的弃方与取土施工会极大增加工程成本。换填法推荐的处理深度以2～3m为宜。它的特点是处理后成效明显且施工工艺简单，但工程费用较高。换填垫层根据材料的不同可分为：砂砾石垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、灰土垫层。

3.2 抛石挤淤  该方法是通过将碎石（直径一般不小于30cm）从中间向两侧抛掷到软地基当中，从而将软质的淤泥挤压出施工的路基范围，提高路基强度。这种方法相对于换填法来说操作方便，而且成本低廉，不会引起地基的污染，而且也会大大的提升施工效率。在实际的应用当中，抛石的高度和下沉深度也是需要考虑的核心问题，该方法适用表层没有硬壳的土体，一般适用于软土厚度3～4m，例如湖面或者池面基质层的处理。

3.3 深层密实法  通过夯实、振动、挤压及加入抗剪强度高的材料等方法，对深层软弱土体进行振密和挤密的地基加固方法称为深层密实法。适用于中厚软土层加固，分布区域较广的软土地基加固处理，其加固深度主要适用于3～30m。主要加固方法有：强夯、砂石桩、石灰桩、振冲置换法、石灰桩法、水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩法）、粉喷桩、旋喷桩法等。

3.4 排水固结法  在软土地基上加压并配合内部排水，加速软土地基的排水，加快软土固结的处理方法称为排水固结法。适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填等饱和粘性土地基。软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。排水固结有着其操作简便、环保的特点，在工程使用过程中往往与其他处理方法一起搭配使用，起到协同叠加的作用。排水固结仅適用于一些含水量比较高的土质，处理周期较长，部分项目处理时间需数年，在路基施工前仍需二次处理以达到设计强度指标。

主要加固方法：堆载预压法、砂井法、袋装砂井、真空预压法、电渗排水法、降低地下水位法、塑料排水板法。

3.5 化学加固法  水泥或其它化学材料注入土体后，与土体发生化学反应，吸收和挤出土中部分水与空气形成具有较高承载力的复合地基的处理方法称为化学加固法。适用于处理砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般填土，也可以在处理裂隙岩体及已有构筑物地基加强。主要特点是加固速度快，综合造价较高，不适用于渗透系数过小的土，同时施工工艺比较复杂，需要配置专门的机械设备，材料掺入比例及设备运行参数调试难度较大。

主要加固方法：硅化法、粉喷桩、旋喷桩、注浆、水泥土搅拌法。

3.6 加固路基法  通过在路基中埋入高强度、大韧性的土工复合物、拉筋、受力杆件等方法加强路基的自身强度，增加抵抗地基变形沉降的能力。适用于软弱岩体、土体中的路堤与路堑。土工复合物的种类比较多，其作用是起到排水固结及加筋补强作用。

主要加固方法：加筋土路基、土工聚合物、土钉墙、土层锚杆、土钉、树根桩法。

4  工程案例

滨海东大道项目澳头至大嶝大桥段道路，长度5.7公里，设计等级为城市快速路，标准路幅宽度60m，双向10车道。全段路线约75%经过吹填造地区域，已经真空预压处理后提交作为本项目建设用地。路线平面示意图如图1。

4.1 地质条件

拟建场地典型地质断面结构组成如下：①素填土：密实度及均匀性较差，力学强度低;②填砂：新近回填，密实度及均匀性较差，力学强度低;③吹填土：主要为吹填淤泥，含水量高，孔隙比大;④淤泥：饱和、流塑状态;⑤粉质粘土：可塑状，中等压缩性，力学强度一般;⑥中砂：中密状，中等压缩性土，力学强度一般～较高。

原设计方案考虑采用水泥搅拌桩进行路基处理。处理前场地承载力特征值约60kPa，吹填土含水率约85%。设计要求处理后复合地基承载力特征值需满足：车行道≥100kPa，人行道≥80kPa，桥头路段≥120kPa。

4.2 试桩及方案调整

常规单向水泥搅拌桩试桩出现较为严重的冒浆现象，无法成桩或成桩桩体松散，成桩范围内桩体强度离散性较大，无法满足设计要求。经调查分析后认为造成此种状况的主要原因：

吹填土含水率过高，土颗粒较细，塑性指数高，扰动后力学强度极低。常规单向水泥土搅拌桩进行土体后，因叶片切削作用上层土体变的破碎，水泥浆液在喷浆压力、钻进压力、超孔隙水压力的共同作用下沿钻杆上行导致冒浆。

原设计方案不适用于实际场地条件，根据专家论证意见，综合比选方案优劣，考虑采用双向水泥搅拌桩湿喷法处理本段路基，实际使用过程中体现出良好成效。双向水泥土搅拌桩相比普通水泥搅拌桩在本项目体现出的优点主要有：①内、外同心钻杆上的搅拌叶片同时正、反双向切削、搅拌土体，上部叶片可限制浆液在压力作用下的上升通道，浆液可始终集中在两组叶片之间，有效阻止了冒浆。②正、反向切削可减小浆液集中效应，促进浆液融合充分，有效提高了成桩质量。③正、反向叶片搅拌产生的剪应力相互抵消，有效减小了土体扰动程度。如图2。

4.3 双向水泥搅拌桩施工工艺流程（四搅三喷）

5  结论

通过对市政道路软土路基处理技术的论述总结，给合滨海东大道项目软基处理的实际应用，得出以下结论：①软土路基多见于沿海、沿湖、多雨地区，地质构成主要为黏土、粉土、淤泥等松软的、颗粒细微的土质。其特点是土质松软、空隙较大、含水量较多、灵敏度高。②软土路基处理不当，最常见的病害形式主要有：路面开裂、路基沉降及路堤边坡失稳。③双向水泥土搅拌桩同心钻杆、正反双向搅拌叶片的设计形式，对比常规单向水泥土搅拌桩施工，可有效阻止冒浆，减小浆液集中效应，提高成桩质量。在含水率高，土颗粒细，塑性指数高的土体中效果尤其显著。④软土路基处理廣泛存在于市政道路建设中，伴随着材料科学的新发展、设备自动化程度的不断进步，将会产生更多高效处理技术。如何选择合适的处理技术，实现质量优良、操作便捷、安全环保、投资控制等方面要求，需要广大工程技术人员的进一步探索。

参考文献：

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